Projektna shema sklopova za zaštitu od groma za prekidačka napajanja
Analiza udara groma
Najčešća šteta elektronskim uređajima nije uzrokovana direktnim udarom groma, već strujnim udarima izazvanim strujnim i komunikacijskim vodovima prilikom udara groma. S jedne strane, zbog visoko integrirane unutarnje strukture elektroničkih uređaja (VLSI čipova), smanjen je nivo naponske i prekostrujne otpornosti opreme, a smanjena je i sposobnost da izdrži munje (uključujući inducirane munje i operativne prenaponske udare). S druge strane, zbog povećanja putanja izvora signala, sistem je podložniji prodoru talasa groma nego ranije. Prenaponski napon može ući u kompjutersku opremu preko električnih vodova ili signalnih vodova, a ova dva aspekta ćemo razmotriti odvojeno:
1) Prenapon struje
Naponski udari nisu uzrokovani samo udarima groma, već i kratkim spojem i velikim prebacivanjem opterećenja u elektroenergetskom sistemu. Električna mreža se proteže hiljadama milja, a vjerovatnoća i udara groma i prenapona je velika. Kada se udar groma dogodi stotinama kilometara od vas, udar groma se prenosi brzinom svjetlosti kroz električnu mrežu, prigušuje se podstanicama, itd. Kada stigne do vašeg računara, još uvijek može biti na hiljade volti. Ovaj visoki napon je vrlo kratak, samo desetine do stotine mikrosekundi, ili nije dovoljan da izgori računar. Međutim, uzrokuje veliku štetu na poluvodičkim komponentama unutar računara, kao što je buka starih zvučnika veća od buke novih jer su unutrašnje komponente oštećene. Kako se ova oštećenja produbljuju, računar postepeno postaje nestabilniji ili može uzrokovati gubitak važnih podataka.
Korporacija GE u Sjedinjenim Državama je utvrdila da su niskonaponski distributivni vodovi (110V) u općim domaćinstvima, restoranima, stanovima i drugim područjima doživjeli više od 800 napona koji premašuju originalni radni napon u roku od 10000 sati (otprilike godinu i dva mjeseca), sa preko 300 koji prelaze 1000V. Takav udarni napon može potencijalno oštetiti elektronske uređaje u jednom potezu.
2) Prenapon signalnog sistema
Glavni izvori prenapona u signalnim sistemima su inducirani udari groma, elektromagnetne smetnje, radio smetnje i elektrostatičke smetnje. Metalni objekti (kao što su telefonske linije) su pod uticajem ovih signala smetnji, što može uzrokovati greške u prenošenim podacima, utičući na tačnost i brzinu prenosa. Eliminacijom ovih smetnji poboljšat će se status prijenosa mreže.
Na osnovu gore navedenih tehničkih nedostataka i uslova, ovaj članak dizajnira jedno-fazno paralelno strujno kolo za napajanje protiv prenapona na bazi varistora i keramičkih cijevi za plinsko pražnjenje prema stvarnoj upotrebi.
